2022-2023学年高二物理竞赛课件:饱和状态、饱和温度和饱和压力(共13张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:饱和状态、饱和温度和饱和压力(共13张PPT)

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饱和状态、饱和温度和饱和压力
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饱和状态、饱和温度和饱和压力
一、汽化和液化(vaporization and liquefaction)
汽化:由液态到气态的过程
蒸发:在液体表面进行的汽化过程
液化:由气相到液相的过程
沸腾:在液体表面及内部进行
的强烈汽化过程。
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饱和状态(Saturated state)
当汽化速度=液化速度时,系统
处于动态平衡,宏观上气、液两相
保持一定的相对数量—饱和状态。
饱和状态的温度—饱和温度,ts(Ts)
(Saturated temperature)
饱和状态的压力—饱和压力,ps
(Saturated pressure)
加热,使温度升高如 t',保持定
值,系统建立新的动态平衡。与之
对应,p变成ps'。
所以
一一对应,只有一个独立变量,即

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t/ ℃ 0 20 50 100 120 150
p/ MPa 0.0 006 112 0.0 023 385 0.0 123 446 0.1 013 325 0. 198 483 0.47 571
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三、 几个名词
饱和液(saturated liquid)—处于饱和状态的液体: t = ts
干饱和蒸汽(dry-saturated vapor; dry vapor )
—处于饱和状态的蒸汽:t = ts
未饱和液(unsaturated liquid)
—温度低于所处压力下饱和温度的液体:t < ts
过热蒸汽(superheated vapor)
—温度高于饱和温度的蒸汽:t > ts, t – ts = d 称过
热度(degree of superheat)。
湿饱和蒸汽(wet-saturated vapor; wet vapor )
—饱和液和干饱和蒸汽的混合物:t = ts
使未饱和液达饱和状态的途径:
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干度(dryness)
(湿度 y =1–x)
x
0
1
饱和液
湿饱和蒸汽
干饱和蒸汽
定义:湿蒸汽中干饱和蒸汽的质量分数,用w 或 x 表示。
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四、饱和状态压力和温度的关系
1.吉布斯相律
对于多元(如k个组元)多相(如f个相)元化学反应的热力系,其独立参数,即自由度 n = k – f + 2
例:水在液相(或固相、气相) k =1,
F =1,故n =1-1+2,此时压力,温度均可
独立变化。水在汽液共存时k = 1,f = 2,
故n =1,此时压力和温度中仅有一个可
自由变化。三相点:k =1,f = 3 故n = 0
水的三相点(triple pint):

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2.克拉贝隆方程
分别为汽化潜热(heat of vaporization)、熔解
热(heat of fusion)和升华热(heat of sublimation)。
分析:1)因γ、λ、σ为“+”;T为“+”;故相平衡线
斜率正负由体积差决定;
2)三相点处不光滑。
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水定压加热汽化过程的p-v图及T-s图
一点
临界点
Critical point
两线
上界限线
下界限线
三区

汽液共存

五态
未饱和水
饱和水
湿蒸汽
干饱和蒸汽
过热蒸汽
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预热
汽化
过热
t < ts
t = ts
t = ts
t = ts
t >ts
水定压加热汽化过程
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各种工质均具有类似水的性质
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w,wt和q
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q=
五、比热容

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